Pletter på supergigant stjerne driver spiraler i stjernevind

Et canadisk-ledet internationalt team af astronomer opdagede for nylig, at pletter på overfladen af ​​en superkæmpe stjerne driver enorme spiralstrukturer i dens stjernevind. Deres resultater offentliggøres i en nylig udgave af Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Massive stjerner er ansvarlige for at producere de tunge grundstoffer, der udgør alt liv på Jorden. I slutningen af ​​deres liv spreder de materialet i det interstellare rum i katastrofale eksplosioner kaldet supernovaer - uden disse dramatiske begivenheder, vores solsystem ville aldrig have dannet sig.

Zeta Puppis er en udviklet massiv stjerne kendt som en 'supergigant'. Det er omkring tres gange mere massivt end vores sol, og syv gange varmere ved overfladen. Massive stjerner er sjældne, og findes normalt i par kaldet 'binære systemer' eller små grupper kendt som 'flere systemer'. Zeta Puppis er dog speciel, fordi det er en enkelt massiv stjerne, bevæger sig alene gennem rummet, med en hastighed på cirka 60 kilometer i sekundet. "Forestil dig et objekt omkring tres gange solens masse, rejser omkring tres gange hurtigere end en fartkugle! "siger efterforskerne. Dany Vanbeveren, professor ved Vrije Universiteit Brussel, giver en mulig forklaring på, hvorfor stjernen rejser så hurtigt; "En teori er, at Zeta Puppis tidligere har interageret med et binært eller et multiple system, og er blevet smidt ud i rummet med en utrolig hastighed ".

Ved hjælp af et netværk af 'nanosatellitter' fra "BRIght Target Explorer" (BRITE) rummission, astronomer overvåget lysstyrken på overfladen af ​​Zeta Puppis over en periode på seks måneder, og overvågede samtidig dens stjernevindes adfærd fra flere jordbaserede professionelle og amatørobservatorier.

Tahina Ramiaramanantsoa (ph.d. -studerende ved Université de Montréal og medlem af Centre de Recherche en Astrophysique du Québec; CRAQ) forklarer forfatternes resultater:"Observationerne afslørede et gentaget mønster hver 1,78 dag, både på overfladen af ​​stjernen og i stjernens vind. Det periodiske signal viser sig at afspejle stjernens rotation gennem kæmpe 'lyse pletter' bundet til dens overflade, der driver spirallignende strukturer i stor skala i vinden, kaldet 'samroterende interaktionsregioner' eller 'CIR'er' ".

"Ved at studere lyset, der udsendes ved en bestemt bølgelængde af ioniseret helium fra stjernens vind, "fortsatte Tahina, "vi så klart nogle 'S' mønstre forårsaget af arme af CIR'er fremkaldt i vinden af ​​de lyse overfladepletter!". Ud over den 1,78-dages periodicitet, forskergruppen opdagede også tilfældige ændringer i timeskalaer på overfladen af ​​Zeta Puppis, stærkt korreleret med adfærden i små områder med højere densitet i vinden kendt som "klumper", der bevæger sig udad fra stjernen. "Disse resultater er meget spændende, fordi vi også finder beviser, for første gang, en direkte forbindelse mellem overfladevariationer og vindklumpning begge tilfældige i naturen ", kommentarer, der undersøger teammedlem Anthony Moffat, emeritus professor ved Université de Montréal, og hovedforsker for det canadiske bidrag til BRITE -missionen.

Efter flere årtiers puslespil om den potentielle sammenhæng mellem overfladevariabiliteten af ​​meget varme massive stjerner og deres vindvariation, disse resultater er et betydeligt gennembrud inden for massiv stjerneforskning, hovedsagelig på grund af BRITE -nanosaterne og det store bidrag fra amatørastronomer. ”Det er virkelig spændende at vide, at selv i en æra med gigantiske professionelle teleskoper, dedikerede amatørastronomer, der bruger udstyr på hylden i deres baghaveobservatorier, kan spille en væsentlig rolle i spidsen for videnskab ", siger undersøgende teammedlem Paul Luckas fra International Center for Radio Astronomy Research (ICRAR) ved University of Western Australia. Paul er en af ​​seks amatørastronomer, der intensivt observerede Zeta Puppis fra deres hjem under observationskampagnen, som en del af 'Southern Amateur Spectroscopy -initiativet'.

Den fysiske oprindelse af de lyse overfladepletter og de tilfældige lysstyrkevariationer opdaget i Zeta Puppis forbliver ukendte på dette tidspunkt, og vil blive genstand for yderligere undersøgelser, sandsynligvis kræver mange flere observationer ved hjælp af rumobservatorier, store jordbaserede faciliteter, og små teleskoper.